Die Module basieren auf MEMS-Schaltern (mikroelektromechanischen Systemen) und simulieren gängige Fehler in Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokollen. Sie sind mit den neuesten MultiGBASE-T1-Testanforderungen kompatibel.
Die Module sind für HIL-Simulationsanwendungen (Hardware-in-the-Loop) in der Automobilindustrie konzipiert, um das Design moderner MultiGBASE-T1-Ethernet-Netzwerkkomponenten mit hoher Bandbreite, wie z. B. ADAS-Controller (Advanced Driver Assistance Systems), mit Netzwerkdatenraten von bis zu 10 Gbit/s zu verifizieren. Die FIU (Fixed-Pair Unit) dient der Validierung des sicheren und zuverlässigen Betriebs des Controllers bei verschiedenen Verbindungsfehlern. Single-Pair-Ethernet findet aufgrund seiner einfachen Installation, der geringeren Kosten und des niedrigeren Gewichts im Vergleich zu Standard-CAT-5/6-Ethernet-Kabeln auch in der Luft- und Raumfahrt sowie in industriellen Anwendungen zunehmend Verwendung.
Mit vier oder acht impedanzangepassten 2-Draht-Signalpfadkanälen unterstützt dieses Produkt Kommunikationsprotokolle vom älteren 10BASE-T1 bis zum neuesten Automotive-Ethernet-Standard 10GBASE-T1. So können Anwender ihre Systeme zukunftssicher gestalten und sich an die sich ändernden Testanforderungen anpassen. Standardmäßig durchlaufen die 2-Draht-Kanäle das Modul ohne nennenswerte Signalverluste. Alternativ kann jede Ader als offener Stromkreis konfiguriert oder Kurzschlüsse zwischen Aderpaaren erzeugt werden. Fehlerverbindungen zu einem der vier externen Signale lassen sich über zwei Fehlerbusse mit EMR-Schaltkonnektivität herstellen. Diese simulieren Verbindungen für die Stromversorgung/Masse oder Widerstandsfehler zwischen den Kanälen.
Die Signalkanäle nutzen die neueste MEMS-Schalttechnologie des Partners Menlo Micro und zeichnen sich durch geringe Einfügungsdämpfung und ein niedriges VSWR sowie exzellente und reproduzierbare HF-Eigenschaften oberhalb von 6 GHz aus, wobei jeder Pfad eine nominell gleiche Einfügungsdämpfung aufweist. Durch sorgfältige mechanische und elektrische Konstruktion minimieren die Module zudem das Eindringen von Rauschen und unerwünschten Signalen in den Signalpfad. Jeder Kanal kann bis zu 0,5 A verarbeiten und ist für 100 V zwischen den Adernpaaren ausgelegt. Die Adernpaare verfügen über eine kontrollierte Übertragungsleitungsimpedanz, die für die meisten Signalübertragungssysteme mit verdrillten Adernpaaren geeignet ist. Jeder Fehlerbus kann 1,6 A Strom führen, sodass mehrere Kanäle an denselben Fehlerzustand angeschlossen werden können. Darüber hinaus verfügt jeder Fehlerbus über ein EMR-Schaltrelais, mit dem der Benutzer alternative externe Fehlerzustände auswählen kann.
Um verschiedene kundenspezifische/anwendungsspezifische MultiGBASE-T1-Steckverbinderfamilien zu unterstützen, verfügt das Modul über eine einzige Hochgeschwindigkeits-Steckverbinderschnittstelle, die mit einem Abzweigverbinder verbunden wird. Dieser wandelt die Signale in mehrere Rosenberger H-MTD-Steckverbinder für die Kanalverbindungen sowie einen 9-poligen D-Stecker für die Fehlerbusverbindungen um. Zusätzliche Ethernet-Schnittstellen für die Automobilindustrie sind auf Anfrage erhältlich. Die Anschlussmodule sind wahlweise für die Montage in einem Schaltschrank oder auf einem Standard-1HE-19-Zoll-Rackpanel verfügbar.
Zur Überwachung des Modulstatus verfügen alle Versionen über eine Relais-Zykluszählfunktion, mit der die am häufigsten genutzten Signalwege identifiziert werden können. Diese Information ermöglicht eine Überprüfung der Systemverbindungen, sodass Signale an stark frequentierten Kontakten mit solchen an selten genutzten Kontakten vertauscht werden können. Dadurch wird die Lebensdauer der Relais verlängert. Die Spezifikation von 3 Milliarden Schaltvorgängen stellt jedoch einen erheblichen Nutzungszeitraum dar, bevor ein Signalweg seine Lebensdauer erreicht.
„Unsere MEMS-basierten Module der nächsten Generation bieten zahlreiche Vorteile, die in ihrer Kombination mit anderen Schalttechnologien schlichtweg nicht realisierbar sind“, erklärt Steven Edwards, Leiter Produktmanagement bei Pickering. „Aufgrund von Kapazitätsbeschränkungen können die hohen Bandbreitenanforderungen der neuesten MultiGBASE-T1-Protokolle mit Reed-Relais oder elektromechanischen Relais (EMR) nicht erfüllt werden. Daher setzen wir auf fortschrittliche MEMS-Schalter, um unsere bisher bandbreitenstärksten FIUs zu realisieren. Die Schaltgeschwindigkeit der Signale beträgt 50 µs, was die Leistung des Testsystems deutlich steigert. Auch die Lebensdauer wird mit über 3 Milliarden Schaltzyklen erheblich verlängert, wodurch die Systemlebensdauer maximiert und Ausfallzeiten minimiert werden.“
Pickering Interfaces bietet für seine Produkte eine standardmäßige dreijährige Garantie und garantierten langfristigen technischen Support.
